迈入3奈米，EUV与相关周边设备也须跟上芯片制造商脚步才是关键
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台积电与三星规划2022年进入3奈米(nm)量产阶段，而半导体厂商为了进入3nm以及更先进
制程，都积极抢夺极紫外光（EUV）微影机设备，但是一台造价高达3亿美元的设备，到底
能否即时推出，ASML也不能给出答案。
2021年，ASML将提供为EUV扫描仪进行升级版，并且在蓝图中添加了另一个系统。ASML为
下一代EUV扫描仪取了一个名称high-NA EUV。根据ASML表示其新的光阻剂和光罩仍正在研
发中。为了抢夺EUV市场，现今一些半导体设备供应商也正在开发新EUV相关设备。
EUV在5nm芯片的线路图案（Pattern）技术下，使用单一图案化方法，即可透过光罩将线
路图印在晶圆上。但是到了3nm制程之时，同一种方法不再适用，因此芯片厂商有两种选
择。
第一个选择是透过EUV双重图案化。第二个选择，则是等待ASML开发出high-NA EUV系统，
让制程变得更为简单化。可是high-NA系统不仅复杂又昂贵，而且刚刚推出时还存在一些
风险．这表示著一旦ASML研发时程不顺利，很可能拖延3 nm甚至更高制程的芯片推出时程
。更重要得是，high-NA EUV系统必须等到2024年才能够帮助3nm，这对于三星与台积电想
抢在2022年采用3nm制程是一大障碍。
因此，芯片制造商别无选择，只能采用EUV双重图案化的方式，让芯片分为透过两次光罩
，然后将其印在晶圆上。这也是为什么同一时间ASML也在研发EUV多重图案化的方案。
基本上，EUV双重图案化需要在晶圆中执行更多制程步骤，这会影响到扫描仪的吞吐量。
因此，芯片制造商需要更快速的EUV系统。目前ASML在其蓝图中增加了两台多的0.33 NA
EUV扫描仪。这是现今EUV扫描仪的升级版。第一个系统称为NXE：3600D，吞吐量为160
wph。该工具计划于2021年中推出。下一个工具的吞吐量为220 wph，计划于2023年推出。
但是长期来说，3nm以及更先进制程仍需要high-NA EUV，以恢复到更简单化的单一图案模
式方法。这不仅可以降低成本还能够强化生产效率。目前ASML第一个high-NA EUV，称为
EXE：5000，吞吐量可达185 wph，计划于2022年推出。至于更快版本的EXE：5200是预计
于2024年推出。
根据投资银行KeyBanc预估，现今一台的EUV扫描仪的成本为1.534亿美元，可是一台
high-NA EUV扫描仪的成本却高达约3.186亿美元。更重要的是，除了EUV之外，光阻剂、
蚀刻，以及进入线路图案之前的涂布显影设备（Coater Developer）都很重要，因此未来
3nm与更先进制程之战，还有得瞧！